СОСТАВ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и обеспечивает полную утилизацию золы и флотошлама с получением высококачественных комплексных органоминеральных гранулированных удобрений.

Известно минерально-органическое комплексное гранулированное удобрение и способ его изготовления по патенту РФ №2512165, опубликован 10.04.2014 г. Минерально-органическое комплексное гранулированное удобрение, содержащее минеральную и органическую составляющие, согласно изобретению, в качестве минеральной составляющей содержит обогащенный глауконит, а в качестве органической составляющей - минеральные удобрения в водном растворе, при следующем соотношении компонентов, мас. %: обогащенный глауконит - 70-90; минеральные удобрения в водном растворе - 10-30. В способе изготовления минерально-органического комплексного гранулированного удобрения, включающем смешивание минеральной и органической составляющих, согласно изобретению, в качестве минеральной составляющей используют мелкодисперсный, фракцией не более 70 мкм, обогащенный глауконит, концентрацией не менее 90%, в который добавляют органическую составляющую, в качестве которой используют 10-50%-ный водный раствор минеральных удобрений с заданной заранее определенной концентрацией, до образования пластической массы влажностью не менее 30%, гранулирование, подсушивание гранул горячим воздухом температурой 60-70°C до влажности не более 8%, дробление, просеивание, сортировку по гранулометрическому составу и последующую расфасовку во влагозащитную потребительскую тару.

Недостатком данного способа является наличие в качестве минерального составляющего глауконита, который необходимо добыть в карьере, высушить измельчить и обогатить, а также использование в качестве органической составляющей 10-50% водного раствора дорогостоящих минеральных удобрений. Другим недостатком является трудоемкий процесс и наличие дополнительного оборудования сперва для получения крупных гранул, затем сушки, последующего их дробления и рассева. Все это в совокупности ведет к увеличению себестоимости продукции.

За прототип выбран «Способ утилизации птичьего помета» по патенту РФ 2399641, опубликованный 20.09.2010 г. Согласно данному способу птичий помет делится на две части. Одна часть помета используется в качестве биотоплива с получением тепловой энергии и концентрированных зольных элементов питания растений - золы, которая используется в качестве минеральной добавки. Другая часть помета обрабатывается стабилизатором, выдерживается в течение времени стабилизации, досушивается до требуемой влажности (например, 40-45%) и смешивается с золой помета первой части, после чего смесь гранулируют и гранулы досушивают воздухом, нагретым при сгорании первой части помета.

Недостатком данного способа является использование стабилизатора на основе 10%-ного раствора серной кислоты, обеспечивающего обеззараживание помета и закрепление азота, пары которого в результате сушки негативно влияют на окружающую среду и технологическое оборудование вызывающее преждевременную коррозию металлических частей, непосредственно контактирующих с парами серной кислоты. Необходимость использования дополнительных площадей для выдерживания куриного помета после обработки его 10%-ным раствором серной кислоты с целью стабилизации. Двухстадийный процесс сушки, сперва помет сушат до влажности 40-45%, а затем гранул до влажности 12-14%. Также недостатком является то, что использование данного технического решения возможно только при утилизацации куриного помета при клеточном содержании птицы.

Задачей настоящего изобретения является утилизация флотошлама и золы полученной при сжигании куриной пометно-подстилочной массы с целью получения на их основе комплексных гранулированных органоминеральных удобрений пролонгируемого действия с высоким содержанием доступных для растений питательных веществ.

Предложены: - состав комплексных гранулированных органоминеральных удобрений на основе золы, включающий золу, полученную при сжигании куриной подстилочно-пометной массы, и флотошлам в соотношении 1:2,5-4;

- способ получения комплексных гранулированных органоминеральных удобрений пролонгированного действия на основе золы, включающий сжигание биотоплива, смешивание полученной золы с органическим связующим, гранулирование полученной смеси и досушивание гранул до влажности 10-12%, причем в качестве биотоплива используют куриную подстилочно-пометную массу влажностью до 45%, образующуюся при использовании напольного выращивания птицы, а полученную при сжигании биотоплива золу подвергают механической активации и частицы золы размером не более 0,5 мм смешивают с флотошламом в соотношении 1:2,5-4, после чего смесь гранулируют и гранулы подвергают термической обработке при температуре 100-200°C с помощью отходящих газов образующихся при сгорании биотоплива.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым способом, который, как и прототип, включает использование помета в качестве биотоплива с высокой влажностью с целью получения дешевого источника тепла и использование золы в качестве одного из компонентов удобрения с высоким содержанием питательных веществ.

В отличие от прототипа в качестве биотоплива используется куриная пометно-подстилочная масса с влажностью до 45%, а не помет влажностью до 60-75% полученный при клеточном выращивании птицы. В качестве органического компонента для производства удобрений используется не помет, предварительно высушенный до 40-45% а флотошлам. В качестве неорганического компонента используется зола, полученная при сжигании куриной подстилочно-пометной массы. Состав комплексных гранулированных органоминеральных удобрений включает золу и флотошлам в соотношении 1:2,5-4. Также отсутствует стабилизатор пометной массы на основе 10%-ного раствора серной кислоты, обеспечивающего обеззараживание помета и закрепление азота. Отсутствует двухстадийный процесс сушки, вначале помета, а затем гранул.

Флотошлам образуется на очистных сооружения птицефабрик, использующих современную технологию очистки сточных вод поступающей на очистные сооружения с боенных цехов. После предварительной механической очистки сточных вод, флотации и декантации образуется флотошлам с влажность от 60 до 75%. Данный отход обладает высокой пластичностью и адгезией, что позволяет его использовать в качестве высокоэффективного связующего компонента. Использование флотошлама обладающего высокой степенью пластичности значительно снижает износ деталей и механизмов оборудования, непосредственно контактирующих с золой в процессе гранулирования.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый состав и способ отличается тем, что в качестве биотоплива используется куриная подстилочно-пометная масса с влажностью до 45% при напольном выращивании птицы, а не помет с влажностью до 65-70% при клеточном способе выращивания, а полученную при сжигании биотоплива золу подвергают механической активации и частицы золы размером не более 0,5 мм смешивают с флотошламом в соотношении 1:2,5-4. Также не используется стабилизатор, обеспечивающий обеззараживание помета и закрепление азота, отсутствует двухстадийный процесс сушки, вначале помета, а затем гранул. В качестве органического связующего и пластификатора используется флотошлам, а не куриный помет. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области показывает, что уже известен способ использования золы в качестве источника питательных веществ необходимых для жизнедеятельности растений. Однако в предлагаемом составе и способе получения комплексных гранулированных органоминеральных удобрений решается основная задача - это замена дорогостоящих азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений на дешевые комплексные гранулированные органоминеральные удобрения с высоким содержанием питательных веществ пролонгируемого действия, состоящие из золы, полученной при сжигании куриной подстилочно-пометной массы, и флотошлама в соотношении 1:2,5-4.

Совокупность новых признаков с остальными признаками изобретения обеспечивает достижение желаемого эффекта, получения комплексных гранулированных органоминеральных удобрений пролонгированного действия с высоким содержанием питательных элементов, необходимых для жизнедеятельности растений, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

Осуществление заявляемого технического решения производится следующим образом.

При сжигании куриной подстилочно-пометной массы образуется 10-12% золы, содержащей в большом количестве доступные для растений основные элементы питания, такие как фосфор до 30% в пересчете на Р₂O₅, калий до 18% в пересчете К₂O, кальций до 9% в пересчете СаO, магний до 6% в пересчете на MgO, сера до 2% и другие макро- и микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности растений. Золу после предварительного рассева и механической активации размеров частиц не более 0,5 мм смешивают с флотошламом в соотношении 80-60% золы и 40-20% флотошлама в перемешивающем устройстве (двухвальный лопастной смеситель периодического действия, двухшнековый смеситель непрерывного действия). Предельное соотношение компонентов обусловлено влажностью флотошлама в пределах 60-75%. Полученную массу влажностью 20-28% гранулируют в грануляторах и досушивают до влажности 10-12%. Сушка гранул производится температурным агентом 100-200°C образующимся в результате горения биотоплива.

Осуществление заявляемых состава и способа позволяет производить их переработку, что значительно снижает загрязнение окружающей среды. При гранулировании органоминеральной смеси на основе золы, полученной при сжигании куриной подстилочно-пометной массы, и флотошлама получают комплексное гранулированное органоминеральное удобрение пролонгированного действия с высоким содержанием питательных элементов, таких как азот не менее 1%, фосфор 24-26% в пересчете на Р₂O₅, в том числе 16-18% фосфора в легко доступной форме, калий до 13-16% в пересчете К₂O, кальций до 6-8% в пересчете СаО, магний до 6-7% в пересчете на MgO, сера до 1,5-2% и другие макро- и микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности растений. Питательные вещества таких комплексных гранулированных органоминеральных удобрений по сравнению с минеральными удобрениями более доступны для растений, что на 30-35% увеличивает эффективность их использования. Гранулирование смеси золы и флотошлама производится при влажности 20-28% и средней степени сжатия, что позволяет значительно снизить расходы на электрическую энергию и значительно уменьшить износ деталей и механизмов оборудования. Использование флотошлама, обладающего высокой адгезией, позволяет его использовать в качестве высокоэффективного связующего компонента и значительно улучшить механическую прочность гранул после гранулирования. Также использование флотошлама, обладающего высокой степенью пластичности, значительно снижает износ деталей и механизмов оборудования, непосредственно контактирующих с золой в процессе гранулирования. Полученные гранулы подвергаются термической обработке сушильным агентом температурой 100-200°C. В качестве сушильного агента используются отходящие газы в процессе сжигания куриной подстилочно-пометной массы. Температура внутри гранул в результате термической обработки составляет до 90°C, в результате чего происходит термическое обеззараживание и досушивание гранул до требуемой влажности. Полученные таким способом комплексные гранулированные органоминеральные удобрения удобно хранить, транспортировать и вносить в почву существующей системой машин.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Состав комплексных гранулированных органоминеральных удобрений на основе золы включает золу, полученную при сжигании куриной подстилочно-пометной массы, и флотошлам в соотношении 1:2,5-4. Способ получения комплексных гранулированных органоминеральных удобрений пролонгированного действия на основе золы включает сжигание биотоплива, смешивание полученной золы с органическим связующим, гранулирование полученной смеси и досушивание гранул до влажности 10-12%, причем в качестве биотоплива используют куриную подстилочно-пометную массу влажностью до 45%, образующуюся при использовании напольного выращивания птицы, а полученную при сжигании биотоплива золу подвергают механической активации и частицы золы размером не более 0,5 мм смешивают с флотошламом в соотношении 1:2,5-4, после чего смесь гранулируют и гранулы подвергают термической обработке при температуре 100-200°C с помощью отходящих газов, образующихся при сгорании биотоплива. Изобретения позволяют утилизировать флотошлам и золу, полученную при сжигании куриной пометно-подстилочной массы, с целью получения на их основе комплексных гранулированных органоминеральных удобрений пролонгируемого действия с высоким содержанием доступных для растений питательных веществ. 2 н.п. ф-лы

1. Состав комплексных гранулированных органоминеральных удобрений на основе золы, отличающийся тем, что включает золу, полученную при сжигании куриной подстилочно-пометной массы, и флотошлам в соотношении 1:2,5-4.

2. Способ получения комплексных гранулированных органоминеральных удобрений пролонгированного действия на основе золы, включающий сжигание биотоплива, смешивание полученной золы с органическим связующим, гранулирование полученной смеси и досушивание гранул до влажности 10-12%, отличающийся тем, что в качестве биотоплива используют куриную подстилочно-пометную массу влажностью до 45%, образующуюся при использовании напольного выращивания птицы, а полученную при сжигании биотоплива золу подвергают механической активации и частицы золы размером не более 0,5 мм смешивают с флотошламом в соотношении 1:2,5-4, после чего смесь гранулируют и гранулы подвергают термической обработке при температуре 100-200°C с помощью отходящих газов, образующихся при сгорании биотоплива.